Физики создали новую версию плутония, чтобы разобраться с «магическими числами»

Физики из Китая впервые создали новый изотоп плутония — плутоний-227. Это открытие откроет путь к изучению ядерной стабильности и «магических чисел» атомной физике.

Ученые из Института современной физики Китайской академии наук впервые синтезировали новый изотоп плутония — плутоний-227. Это достижение стало важным этапом в ядерной физике, поскольку позволит глубже изучить трансурановые элементы и их стабильность. 

Плутоний — тяжёлый радиоактивный металл, который активно используют в создании ядерного оружия и реакторов. Его получают из урана-238, а наиболее известными изотопами этого элемента являются плутоний-238 и плутоний-239. Однако китайские учёные сделали прорыв, синтезировав новый, ранее неизвестный изотоп — плутоний-227, что стало первым подобным открытием в Китае.

Новый изотоп выделили и идентифицировали из продуктов реакции с помощью газонаполненного сепаратора откатного типа. Репрезентативное изображение. Фото: Китайская академия наук

Плутоний-227 примечателен тем, что он обладает значительным дефицитом нейтронов, что делает его уникальным для исследований. Создание изотопа стало возможным благодаря использованию термоядерной реакции испарения, которая до этого успешно применялась для изучения нептуния. Трансурановые элементы  — радиоактивные химические элементы, расположенные в периодической системе за ураном, то есть с атомным номером выше 92.

Это открытие даёт ученым возможность исследовать так называемые «магические числа» — особые числа протонов и нейтронов, которые придают атомным ядрам стабильность. Среди таких чисел выделяют 2, 8, 20, 28, 50, 82 и 126. Исследование плутония-227 может пролить свет на природу стабильности химических элементов, находящихся за ураном в периодической таблице.

Для подтверждения синтеза нового изотопа, физики провели анализ девяти цепочек его распада. Далее они измерили энергию альфа-частиц, которая составила около 8191 килоэлектронвольт, и период полураспада, равный 0,78 секунд. Альфа-распад плутония-227 сопровождается выходом частиц, состоящих из двух протонов и двух нейтронов, что является важным этапом в изучении его свойств.

Учитывая, что плутоний не имеет стабильных изотопов, синтез плутония-227 даёт возможность лучше понять процессы распада и стабильности трансурановых элементов.

Источник: hightech.fm